卫星磁测具有快速观测地球磁场的特点，由于其轨道高度一般超过300千米，主要用于研究地球宏观磁场的特征及其变化规律。卫星磁测开始于1958年，苏联发射了第一颗装有磁通门磁力仪的卫星，测量精度只有100纳特。1979年底，美国国家航空航天局（NASA）和美国地质调查局（USGS）发射了磁测卫星MAGSAT，它采用磁通门磁力仪测量地磁场的3个分量（精度为2纳特），采用铯光泵磁力仪测量地磁场的标量（精度为6纳特），其获得的大量磁测数据供各国科学家进行全球地磁场方面的研究工作。卫星磁测数据若用于地球内部磁场的研究，需要经过必要的校正，消除电离层、磁层及感应场的影响，才能获得地球主磁场及磁异常。卫星磁测数据已用在构造国际地磁参考场（IGRF）的工作中，并据此研究地磁场的长期变化趋势。对于空间物理的研究起到了很大的推进作用，使科学家对电离层和磁层结构有了更直接而全面的观测，对空间天气预报有着重要意义。